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Abstract

The geographically widespread mayfly genus Baetis occurs from the subarctic to tropical regions of the world. Many of the 20 described Baetis species in North America are known to show cryptic species diversity. However, studies of Baetis that have examined morphology and genetic diversity have found mixed results in terms of cryptic species, with some studies indicating a complex of related species and others suggesting a single widespread species. We used Bayesian analyses, intra- and interspecific genetic diversity values, and median-joining haplotype networks to compare cytochrome oxidase I (COI) sequences from Baetis specimens from parts of northern and southern California (n = 742). Our results suggest that genetic diversity at the COI gene region in populations from northern California supports the diversity indicated by morphology (Baetis tricaudatus and Baetis adonis); however, populations in southern California exhibit more genetic diversity than indicated by morphology alone (DNA divergence > 1%), which suggests cryptic species diversity. The putative species that was morphologically and genetically identified as Baetis tricaudatus was the only taxon that occurred in both regions. No haplotypes were shared between regions. Intraspecific diversity within putative species from northern California was >1%. In contrast, intraspecific diversity within species from southern California was always <1%. Such discrepancies highlight the need for locally derived reference libraries in using next-generation sequencing or environmental DNA as a method to examine genetic diversity.


Los efemerópteros del género Baetis se encuentran geográficamente extendidos por el mundo, desde las regiones subárticas hasta las tropicales. Muchas de las 20 especies descritas de Baetis de América del Norte son conocidas por mostrar una críptica diversidad de especies. Sin embargo, los estudios de Baetis que han evaluado su morfología y diversidad genética han obtenido resultados mixtos en términos de especies crípticas, con algunos estudios que indican un complejo de especies relacionadas y otros que sugieren una única especie extendida. Utilizamos análisis bayesianos con valores de diversidad genética intra e interespecífica y redes de haplotipos de efectos promedio para comparar secuencias del citocromo oxidasa I (COI) de muestras de Baetis de zonas del norte y del sur de California (n = 742). Nuestros resultados sugieren que la diversidad genética en la región del gen COI en poblaciones del norte de California respalda la diversidad indicada por la morfología (Baetis tricaudatus y Baetis adonis). Sin embargo, las poblaciones del sur de California exhiben mayor diversidad genética que la indicada sólo por la morfología (divergencia de ADN > 1%), sugiriendo una diversidad de especies crípticas. La especie identificada morfológica y genéticamente como Baetis tricaudatus fue el único taxón que se presentó en ambas regiones. No hubo haplotipos compartidos entre las regiones. La diversidad intraespecífica dentro de las especies putativas del norte de California fue >1%. Por el contrario, la diversidad intraespecífica dentro de las especies del sur de California siempre fue <1%. Estas discrepancias resaltan la necesidad de que los estudios derivados empleen la secuenciación de nueva generación o ADN ambiental para examinar la diversidad genética.

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